一种可见光响应特性氧化锌/钒酸铋异质结薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种可见光响应特性氧化锌/钒酸铋异质结薄膜及其制备方法和应用，先配置BiVO

Visible light response characteristic Zinc Oxide / bismuth vanadate heterojunction film, preparation method and application thereof

The invention provides a visible light response characteristic Zinc Oxide / bismuth vanadate heterojunction film, a preparation method and an application thereof, wherein BiVO is first configured

【技术实现步骤摘要】
一种可见光响应特性氧化锌/钒酸铋异质结薄膜及其制备方法和应用
本专利技术属于功能材料领域，具体涉及一种分子识别吸附的层层自组装技术制备具有灵敏的可见光响应特性ZnO/BiVO4薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
随着社会的发展，危害生物健康的有机污染物治理是世界关注的一大难题。其中根据光催化机理开发的多相催化高级氧化技术是一项很有前景的污染治理技术。光催化氧化技术能有效地破坏许多结构稳定的难降解污染物，具有降解效率高和污染物降解彻底等优点，引起了广泛的关注。光催化氧化技术已在降解有机污染物等领域取得了良好的效果。当光催化剂被适当的光源照射后，能产生光生电子-空穴对，光生空穴作为一类强氧化剂能和水反应生成·OH自由基，通过一系列氧化过程最终降解有机物。BiVO4是当下备受关注的一种新型环保型光催化剂。它是一种亮黄色的粉末，Bi和V原子均不属于重金属元素，所以人们可以安心地将其应用于各个领域。其具有带隙宽、生物相容性好、抗化学腐蚀，对人体无毒害，成本低廉等特点，在催化降解、可再生能源的利用、气体传感器、杀菌消毒等许多领域都有着极为广泛的应用，是目前最受瞩目的光催化剂。ZnO是宽禁带直接带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光响应特性氧化锌/钒酸铋异质结薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)BiVO

【技术特征摘要】
1.一种可见光响应特性氧化锌/钒酸铋异质结薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)BiVO4前驱液的配置：室温下，向去离子水中加入NH4VO3，搅拌至澄清，然后加入稀硝酸，搅拌均匀，再加入Bi(NO3)3·5H2O，搅拌至澄清，最后加入硼酸，搅拌至澄清，得到BiVO4前驱液；其中加入的NH4VO3、稀硝酸、Bi(NO3)3·5H2O和硼酸的摩尔比为1:(41.7～55):1:1；2)基板的功能化：将基板洗涤干净后置于184.9nm的紫外光下照射20～40min，使基板表面形成羟基单分子层；3)BiVO4薄膜的自组装：将基板的羟基单分子层一面悬浮于BiVO4前驱液表面进行自组装吸附，利用基板表面羟基层的静电作用吸附BiVO4前驱液中的小分子，然后异相成核自组装形成一层BiVO4前驱薄膜，再将BiVO4前驱薄膜在室温下干燥6～8h；4)BiVO4薄膜的层层自组装：将干燥后的BiVO4前驱薄膜在184.9nm的紫外光下照射20～40min，使其表面形成羟基单分子层，然后将其悬浮于BiVO4前驱液表面进行自组装吸附，在其表面再次异相成核自组装形成一层BiVO4前驱薄膜，然后在室温下干燥6～8h；如此反复多次层层自组装直至达到所需厚度，得到非晶BiVO4薄膜；5)ZnO前驱液的配置：室温下，向去离子水中加入NH4F，然后加入Zn(NO3)2·6H2O，搅拌至澄清，再加入NaOH溶液，调节pH值至5～7，并搅拌至澄清，得ZnO前驱液；其中加入的NH4F和Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为(5～7):1；6)非晶BiVO4薄膜的功能化：将非晶BiVO4薄膜用184.9nm的紫外光照射20～40min，在其表面形成羟基层；7)ZnO薄膜的自组装：将非晶BiVO4薄膜的羟基层一面悬浮于ZnO前驱液表面进行自组装吸附，利用非晶BiVO4薄膜表面的羟基层静电作用吸附ZnO前驱液中的小分子[(ZnO)2+NO3-]+，然后异相成核自组装形成非晶态的[(ZnO)2+NO3-]+O-BiVO4前驱薄膜；将非晶态的[(ZnO)2+NO3-]+O-BiVO4前驱薄膜在室温下干燥6～8h，制得BiVO4-O-[(ZnO)2+NO3-]+非晶薄膜；8)薄膜的层层自组装：将BiVO4-O-[(ZnO)2+NO3-]+非晶薄膜在184.9nm的紫外光下照射20～40min，在其表面形成BiVO4-OH-ZnO-OH-羟基单分子层，然后将该羟基单分子层悬浮于ZnO前驱液表面，对ZnO前驱液中的[(ZnO)2+NO3-]+进行自组装吸附，形成BiVO4-OH[(ZnO)2+NO3-]OH-[(ZnO)2+NO3-]+非晶薄膜，再在室温下干燥6～8h；如此反复多次层层自组装直至达到所需厚度，得到非晶态BiVO4-ZnO异质结薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，张昕蕾，许驰，任慧君，夏傲，邵丹，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61